DD292031A5 - Verfahren zur vermeidung von randwulsten an durchbruechen bei der galvanoplastik von sieben auf walzenmatrix mit teiltauchung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Randwulsten an Durchbruechen bei der Galvanoplastik von Sieben auf Walzenmatrix mit Teiltauchung und ist besonders geeignet bei der Herstellung von Sieben aus spannungsarmem Nickel. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines Verfahrens die Raender der Durchbrueche in der Einspannzone des Siebes aus spannungsarmem Nickel die gleiche Schichtdicke aufweisen zu lassen, wie die der umgebenden Flaeche. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dasz die Strukturbreite des Resists um die in der Galvanoplastik mit entstehenden Durchbrueche im Sieb mindestens gleich der der isolierenden Resistelemente des Siebrasters sind, wobei die innere Flaeche auf der Matrize ohne Siebraster bleibt und die sich dort abscheidende Schicht als mitwachsende Blende waehrend der Galvanoplastik wirkt und die Bildelemente des die OEffnungen umgebenden Siebrasters so angeordnet sind, dasz diese in einem Abstand zur geometrischen Resiststruktur, die die spaetere OEffnung begrenzt, enden, der mindestens der Differenz aus der Teilung des Siebrasters und der Strukturbreite der Rasterelemente bzw. Laenge, Durchmesser dieser entspricht.{Mikrosieb; Mikrosiebherstellung; Galvanoplastik; Matrize; Siebdurchbrueche; Zentrifugensieb; Randwulst; Siebraster; Rasterelemente; Strukturbreite}

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Randwulsten an Durchbrüchen bei der Galvanoplastik von Sieben auf Walzenmatrix mit Teiltauchung und ist besonders geeignet bei der Herstellung von Sieben aus spannungsarmem Nickel.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach der DE-AS 1232432 ist eine Matrize zur galvanoplastischen Herstellung von Metallic·. bekannt, bei der sehr feine Siebfolien mit überall gleichem Lochdurchmesser oder Folien sehr hoher Genauigkeit herg . - !!'( werden. Das erfolgt in der Weise, daß die Matrize allseitig über den hand des Negativmusters vorsteht und ihre Oberfläche außerhalb dieses Randes durch ein Ausgleichsmuster elektrisch schlecht oder nichtleitender Beläge oder Einlagen teilweise abgedeckt ist, das einen mit dem des Negativmusters im wesentlichen übereinstimmenden Oberflächendeckungsgrad erreicht.

Die Lösung beinhaltet verfahrensbedingt, daß mit dem erfolgenden Dickenwachstum der abgeschiedenen Schicht in der Galvanoplastik gleichzeitig ein im Querschnitt viertelkreisförmiges Seitenwachstum über den Rand des Negativmusters stattfindet. Mit fortschreitender Abscheidung des Metalls auf der Matrize entsteht dadurch im Bereich des Siebmusters eine spezifisch größere Kathodenoberfläche als auf die Matri/enoberfläche ohne Muster bezogen. Die Zunahme der spezifischen

wirksamen Kathodenoberfläche erfolgt mit dem Schichtdickenwachstum ca. um den Faktor —-. Durch das Ausgleichsmuster,

das in seiner Ausbildung beliebig, jedoch nicht dem Siebraster entsprechend, mit wesentlich größeren isolierenden Belägen, zwar mit im Negativ gleichen Oberflächendeckungsgrad, nimmt mit zunehmendem Dickenwachstum der abgeschiedenen Schicht die wirksame Oberfläche im Bereich des Siebnutzens im Vergleich zum Ausgleichsmuster mehr zu.

Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß die ursprünglich gewollte gleichmäßige Stromverteilung zur Erzielung einer gleichmäßigen Schichtdicke im Siebnutzen über den notwendigen Galvanisierzeitraum nicht eingehalten werden kann und die „Randwir!"<ng" zum Siebrandnutzen hin nicht unterbunden wird.

Dieses Ausgleichsmuster ist nicht dazu geeignet, Ränder von Durchbrüchen innerhalb des Siebnutzens bzw. Siebsegments mit gleicher Schichtdicke entstehen zu lassen, da um den eigentlichen Durchbruch ein entsprechendes Ausgleichsmuster nicht angebracht werden kann.

In der DE-OS 3045674 und DD-WP 255141 sind Blenden bekannt, die zur Erzielung einer gleichmäßigen Schichtdicke auf der Matrize bzw. dem zu beschichtenden Substrat dienen. Wobei nach DE 3045674 die Blende gleichzeitig als zusätzliche Stromzuführung vom Rand der Matrize dient und im WP 225141 als Parasitäranode geschaltet ist und der zur beschichtenden Fläche gegenüberliegt.

Beide Lösungen sind zur fitilvanoplastiichen Herstellung von Siebsegmenten mit Durchbrüchen nicht geeignet, weil die beschriebenen Anordnungen des Kontaktstreifens bzw. Parasitäranode im Bereich des Siebnutzens an den Durchbrüchen technisch, bei der galvanoplastischen Herstellung von Sieben auf Walzenmatrizen mit Teiltauchung nicht verwirklicht werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Vermeidung von Randwulsten an Durchbrüchen bei der Galvanoplastik von Sieben auf Walzenmatrix mit Teiltauchung zu entwickeln, das eine vollständige Flächenpressung der Einspannzone unter dem Spannring in der Zentrifugentrommel gewährleistet.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vermeidung von Handwulsten an Durchbrüchen bei der Galvanoplastik von Sieben auf Walzenmatrix mit Teiltauchung zu entwickeln, das Händer der Durchbrüche in der Einspannzone des Siebes aus spannungsarmem Nickel die gleiche Schichtdicke aufweisen wie die der umgebenden Fläche. Die Aufnahme wird dadurch gelöst, daß die Strukturbreite des Resists um die in der Galvanoplastik mitentstehenden Durchbrüche im Sieb mindestens gleich der der isolierenden Resistelemente des Siebrasters sind, wobei die innere Fläche auf der Matrize ohne Siebraster bleibt und die sich dort abscheidende Schicht als mitwachsende Blende während der Galvanoplastik

wirkt und die Bildelemente des die öffnungen umgebenden Siebrasters so angeordnet sind, daß diese in einem Abstand zur geometrischen Resiststruktur, die die^spätere Öffnung begrenzt, enden, der mindestens der Differenz aus der Teilung des Siebrasters und der Strukturbreite der Rasterelemente bzw. Länge, Durchmesser dieser entspricht.

Die Funktion des erfindungsgernäßen Verfahrens ist dadurch charakterisiert, daß der dem Durchbruch umgebende Rand die gleiche Dicke aufweist, wie das die Öffnung umgebende Siebrasterin der Einspannzone. Erreicht wird dieses durch Ausnutzung der Beeinflussung der örtlichen Stromdichteverteilung durch die größere spezifisch freie, leitfähige Matrizenoberfläche innerhalb der späteren Durchbrüche in der Einspannzone des Siebes. Mitzunehmendem Dickenwachstum des gesamten Siebes verschiebt sich die spezifische Stromdichte, die am Anfang im Siebraster größer als in dem späteren Durchbruch ist, dahingehend, daß die spezifische Stromdichte mit zunehmendem Schichtdickenwachstum im Siebraster kleiner und in dem späteren Durchbruch größer wird. Das Schichtdickenwachstum innerhalb des Durchbruches erfolgt wesentlich stärker als im umgebenden Siebraster. Beim Trennen des Siebos von der Matrize verbleiben die mitgewachsenen Blenden der Durchbrüche zunächst auf der Matrize, werden gesondert entfernt, so daß ein sofort verwendbares Siebzur Verwendung steht. Zur Ausbildung eines geschlossenen Randes der Durchbrüche sind die Bildelemente des Siebrasters um die Durchbrüche so angeordnet, daß zwischen diesen und der die Durchbrüche begrenzenden Resiststruktur stets ein leitender Zwischenraum auf der Matrizenoberfläche vorhanden ist.

Der wesentliche Vorteil der erfinderischen Lösung besteht darin, daß durch das Erreichen der gleichen Dicke von Sieb und Rand des Durchbruches eine vollständige Flächenpressung des Siebes in der Einspannzone zwischen Einspannring mit Trommel erreicht wird

Die Verfahrensschritte nach der erfinderischen Lösung sind:

1. Fototechnische Montage des Siebrasters in der Trennzone des Siebsegments in bekannter Weise

2. Anordnung der erforderlichen Durchbrüche in der späteren Einspannzone entsprechend den spezifischen Montagebedingungen des Siebes in der Zentrifuge auf dem Film, wobei die geometrische Begrenzung des späteren Durchbruches aufgebracht wird, die Breite des Negativs der Resiststruktur ist gleich der Breite der Rasterelemente des Siebrasters.

3. Montage des Siebrasters in der Einspannzone in der Art, daß die Rasterelemente in einem Abstand vor der angeordneten geometrischen Begrenzung des späteren Durchbruches enden, der mindestens der Differenz aus der Teilung des Siebrasters und der erforderlichen Strukturbreite der Rasterelemente entspricht.

4. Kopieren des Arbeitsfilmes in bekannter Weise

5. Herstellen der Resiststruktur auf der Walzenmatrix zur Galvanoformung auf fototechnischem Wege mittels Arboitsfilm

6. Galvanoformung des Siebsegmentes

7. Abziehen des Siebnutzens von der Walzenmatrix, wobei die mitgewachsenen Blenden zunächst auf der Walzenmatrix bleiben und separat entfernt werden müssen und Vorliegen des montagefähigen Siebsegmentes mit Durchbrüchen, deren Ränder die gleiche Schichtdicke aufweisen, wie die übrige Siebfläche in der Einspsnnzone.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Siebsegmentes für kontinuierliche Zuckerzentrifugen erläutert, welches in der Einspannzone Durchbrii-he für Montagezwecke aufweist.

Die äußere Form des Siebsegmentes ist durch die Konstruktion der Zentrifugentrommel vorbestimmt, ebenso die Anordnung der Durchbrüche in der Einspannzone.

Im Ausführungsbeispiel sind in einem Siebsegment von 0,3mm Dicke, Schlitze mit einer Weite von 0,1 mm gefordert, demzufolge wird die Strukturbreite der Resistelemente des Siebrasters mit 0,7 mm (2mal Schichtdicke des Siebes plus geforderte Schlitzweite) und der Abstand der Resistelemente untereinander mit 0,1 mm gewählt. Für die Festlegung der Resistbreite der geometrischen Begrenzung des späteren Durchbruches ergibt sich damit ein Wert von 0,7mm sowie ein Abstand zwischen dieser und den endenden Bildelementen des umgebenden Siebrasters von 0,1 mm.

Zur Herstellung des Siebsegmentes nach o.g. Ausführungsbeispiel sind nachstehende Verfahrensschritte anzuwenden:

1. Fototeohnische Montage des Siebrasters in der Trennzone des Siebsegments in bekannter Weise

2. Anordnung der erforderlichen Durchbrüche in der späteren Einspannzone entsprechend der Lochteilung des Einspannringes, wobei die geometrische Begrenzung des späteren Durchbruches mit einer Breite von 0,7mm auf dem Film dargestellt wird.

3. Montage des Siebrasters in der Einspannzone in der Art, daß zwischen dessen Rasterelementen und der geometrischen Begrenzung des späteren Durchbruches am gesamten Umfang desselben eine freie Zone von 0,1 mm Breite bestehen bleibt. Die innerhalb der Begrenzung des späteren Durchbruches liegende Fläche bleibt frei.

4. Kopieren des Arbeitsfilmes in bekannter Weise

5. Herstellen der Resiststruktur des Siebsegmentes auf der Walzenmatrix auf fototechnischem Wege mittels Arbeitsfilm

6. Galvanoformung des Siebsegmentes auf der Walzenmatrix

7. Abziehen des Siebnutzens von der Walzenmatrix, wobei die mitgewachsenen Blenden zunächst auf der Walzenmatrix bleiben und separat entfernt werden müssen und Vorliegen des montagetähigen Siebsegments mit Durchbrüchen, deren Ränder die gleiche Schichtdicke aufweisen, wie die übrige Siebfläche in der Einspannzone.

Claims (1)

1. Verfahren zur Vermeidung von Randwulsten an Durchbrüchen bei der Galvanoplastik von Sie^hen auf Walzenmatrix mit Teiltauchung, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturbreite des Resists um die in der Galvanoplastik mit entstehenden Durchbrüche im Sieb mindestens gleich der der isolierenden Resistelemente des Siebrasters sind, wobei die innere Fläche auf dor Matrize ohne Siebraster bleibt und die sich dort abscheidende Schicht als mitwachsende Blendo wahrend der Galvanoplastik wirkt und die Bildelemente des die Öffnungen umgebenden Siebrasters so angeordnet sind, daß diese in einem Abstand zur geometrischen Resiststruktur, die die spätere Öffnung begrenzt, enden, der mindestens der Differenz aus der Teilung des Siebrasters und der Strukturbreite der Rasterelemente bzw. Länge, Durchmesser dieser entspricht.

   Anwendungsgebiet der Erfindung